浅论新能源汽车电池包装配生产技术

王威

【摘要】新能源汽车的核心技术是电池包，电池包生产装配的质量对新能源汽车的性能有着较大影响，因此，电池包的研发和装配生产技术备受业内关注。文章对新能源汽车电池包装配生产技术进行了分析探讨。

【关键词】新能源汽车；电池包；装配

一、新能源汽车电池概述

我国新能源汽车行业发展迅猛，新能源汽车核心技术是电池包，其生产装配质量直接影响新能源汽车的性能。当前我国新能源汽车主要应用的是蓄电池，主要特点如下。

（1）铅酸蓄电池。其电极材料由铅及其氧化物构成，电解液是硫酸溶液，具有电压稳定、价格底的优点，但缺点是比能低、使用周期短、日常维护较为频繁。目前，铅酸蓄电池已经广泛应用于低速电动汽车领域。

（2）镍氢电池。镍氢电池有阳极材料和阴极材料构成，前者主要是氢氧化镍，后者主要是钒、锰、镍等金属合成材料构成，镍氢电池的能量体积密度比铅酸电池高3倍左右，比功率却是铅酸电池的10倍。但是低温环境下容量会减小，高温环境下充电的耐受性差，镍等部分原材料价格昂贵，过度放电会损伤电池的性能，在一定程度上限制其荷电状态。

（3）锂离子电池。锂离子电池性能高、成本低，是新能源汽车应用的大势所趋。新型锂离子电池采用高电压/高容量正负极材料和高压电解液代替，电池成本、比能量和能量密度比传统锂离子电池优势明显，应用于新能源汽车动力系统中，经济性和便利性得到大幅提升。

二、新能源汽车常见电池包的结构分类

（1）油电混合动力汽车电池包。油电混合动力汽车是指同时具备热动力源与电动力源两种动力来源的汽车。电机不能直接驱动车轮，而是辅助发动机进行车轮驱动。电池包也不需要外接电源，需通过发动机将其多余的能量转化为电能储存在电池包内，当发动机再次需要电动机辅助驱动时，电池包内的电能转化为动能传输给电机，由电机辅助发动机驱动汽车。也就是说，电池包只是在起步、加速、制动等环节辅助发动机工作，具有较小的体积和较轻的质量。目前，油电混合动力汽车多使用镍氢电池，一般通过自然通风冷却装置冷却，较为简单，电池包体积小，一般设置在座椅后面的后备厢，便于车内空间的布置，不仅方便电池包的生产装配，也便于日常维护和保养。

（2）插电混合动力汽车电池包。插电混合动力汽车也同时具备热动力源与电动力源两种动力来源，与油电混合动力汽车相比电机能单独直接驱动，电池包容量更大，电池包通过外接电源获得电能并储存，两个系统可以同时协调工作也可以彼此切换单独驱动汽车，具有纯电动工作功能，电池包容量、体积较大，整车零件比汽油车多，布置更紧凑。需要注意的是电池包发热较高，要增加水冷循环和防护功能，并时常注意涉水、碰撞等安全问题。

（3）纯电动汽车电池包。纯电动汽车只有一种动力输出系统，依靠电池包和电机的动力模式驱动，运行平稳、结构简单，零排放、噪音小。电池包通过外接充电插口补充电能并储存，通过电机控制器调控，利用电机将电能转化为机械能驱动车轮行驶。因完全依靠电池包能量驱动行使，电池包体积大，重量大，所以，可以经常采用能量较高、容量较大的锂电池。

三、电池包装配线生产工艺流程

动力电池包由电芯、外壳、保护板、辅助材料四部分组成，通常电池包装配生产在单独车间进行，电池包装配线按功能划分为不同生产区，根据产品装配工艺要求进行装配、充电、試验、输送等，完成对电池包的装配。因为新能源汽车结构、类型存在一定差异，整车生产线的装配工艺也不尽相同。车间一般划分为原料存储、分装、总装、充电、返修、成品存放等有关区域，对于装配工艺大致相同的两种电池包能采取同条线生产。电池包装配工艺流程大致如下：电池箱吊装上预装线→零部件装入电池箱→电池箱铭牌打印粘贴→条码打印扫描→KBK转挂至装配线→零部件整理装配→螺栓紧固→质量检查→电池箱盖装配→气密性检验→质量检验→KBK转挂至电池充电线→充电电缆插接、充电→充电后试验→KBK转挂至成品输送线→成品入库。

四、电池包装配技术设备功能

电池包装配技术设备由预装线、总装配线、充电线、成品输送线、kbk起重机以及胶条烘箱、激光打码机、全自动螺栓供给机等线边设备组成，预装线由单层倍速链装配线来完成工位输送功能；总装配线的工位输送由倍速链输送机与气动阻挡器来实现，预装线电池箱转运到装配线第一工位后，完成相关环节的操作；充电线通过自动输送将带集电功能的带电池包工装板从装配线上的电池包转运到充电线各个充电台位，从而完成充电电缆插接、充电及充电后试验等工作；成品输送线使用空中辊道输送成品入库；使用KBK起重机搬运重物；使用胶条烘箱进行电池箱盖密封条、压板缓冲套加热；使用激光打码机进行电池包铭牌打印；使用全自动螺栓供给机自动供给螺丝；信息化控制系统来完成计划、关键零部件信息采集、检验数据采集、充电状态控制等，并将信息通过服务器传送显示屏，将可用信息打印随电池包一同邮寄。

五、结语

随着镍氢电池和锂离子电池技术的快速进展，新能源汽车发展成为当前乃至今后相当一段时期的重要技术，电池系统最为核心的电池包直接影响着新能源汽车的性能。今后要在破除行车里程短、动力可靠性低、成本偏高等弊端上下功夫，未来高比能量高比功率的动力锂电池将成为研发制造的重点，促进新能源汽车技术更加成熟完善。

参考文献

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[2]王显博，李闻.新能源汽车锂电池管理系统研究与设计[J].山西农经，2017（18）：156.